对流层大气的受热过程和大气的水平运动
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对流层大气的受热过程和大气的水平运动
一、大气的受热过程
1.大气的垂直分层
读大气垂直分层示意图，回答问题。
代号 名称 温度变化 与人类的关系
A 对流层 气温随高度增加而降低 最密切，云、雨、雾、雪等天气现象均发生在本层
B 平流层 气温随高度增加而升高 气流以平流运动为主，利于高空飞行；臭氧层被称为地球生命的保护伞
C 高层大气 随高度增加气温先降低再升高 存在电离层，对无线电短波通信有重要作用
【深度思考1】 为什么对流层和平流层的温度垂直分布和大气运动不同？
提示 对流层大气的直接热源是地面，因此温度随高度增加而降低。因下部热上部冷，所以对流运动显著；平流层因所含的臭氧层吸收太阳紫外线而使其增温，因此温度随高度增加而升高。因下部冷上部热，所以大气以平流运动为主。
对流层大气的受热过程和大气的水平运动
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2.对流层大气的受热过程
读太阳辐射与地面辐射、大气逆辐射示意图，回答问题。
(1)大气对太阳辐射的削弱作用：表现形式为a选择性吸收、散射和b反射。
(2)地面辐射和大气辐射：
图中字母 性质 意义
地面辐射
B 长波辐射 是对流层大气增温的直接能量来源
大气辐射 C 长波辐射 大气逆辐射(e)使地面增温
(3)影响地面辐射的主要因素。
①纬度因素：太阳辐射强度从低纬向两极递减。
②下垫面因素：影响吸收和反射的太阳辐射比例。
③其他因素：其中气象因素的影响最大。
3.大气对太阳辐射的削弱作用
(1)表现形式：a选择性吸收、散射和b反射。
(2)削弱强度：对流层大气基本上不能直接吸收太阳辐射的能量。
吸收作用 ①平流层臭氧吸收紫外线
②对流层水汽和二氧化碳吸收红外线
反射作用 云层和较大颗粒尘埃，无选择性反射
散射作用 空气分子或微小尘埃→使天空呈蔚蓝或白色(可对比月球)
【深度思考2】 为什么晴朗的早晨反而比阴天的早晨气温更低一些？ 对流层大气的受热过程和大气的水平运动
大气的水平运动
由于存在气压高低，在水平方向上大气会由高压流向低压，接下来就讲解大气的水平运动。
板书：二、大气的水平运动——风
❖ 一般来说，大气的水平运动就是风。
❖ 大气的水平运动包括近地面大气的水平运动和高空大气的水平运动。
❖ 任何物体运动都要收到来自外力的作用，大气的水平运动也一样。
板书：1、大气水平运动的作用力
❖ 水平气压梯度力
讲解： a.气压梯度是指单位距离内的气压差。
b.气压梯度力就是促使大气由高气压流向低气压的力。是使大气产生水平运动的原动力，是形成风的直接原因。
c.气压梯度力的方向是沿垂直与等压线的方向，由高压指向低压。
注意
❖ 气压梯度越大，气压梯度力就越大，风速越大。
❖ 在等压线图里，等压线越密集，水平气压梯度力就越大，风速越大。
板书：地转偏向力
讲解：a. 因地球自转而产生的改变水平运动物体方向的力。
b.只改变运动物体的方向，而不改变它的大小，方向与运动物体的方向垂直。
c.北半球向右偏，南半球向左偏，赤道上不偏。
板书：摩擦力
讲解：a.指两个相互接触的物体做相对运动时，接触面之间产生的一种阻碍物体运动的力。
b.当大气在1500m的天空进行水平运动时，就要受到摩擦力的作用。
c.方向与风向相反，可减小风速。
讲解：在大气水平运动的过程当中，高空风与低空风最大的差异在于，高空风的摩擦力几乎可以忽略不计，只受到气压梯度力及地转偏向力的作用。而近地面的风向，则是气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用的结果。
板书：2、高层大气风向
讲解：
未受摩擦力影响下，当地转偏向力增大到与气压梯度力大小相等，方向相反时，风向与等压线平行，在北半球为左低压，右高压。
板书：3、近地面风向
讲解：
受到摩擦力的作用，当地转偏向力和摩擦力的合力与气压梯度力相平衡时，风向斜穿等压线，由高压吹向低压，在北半球左前低压，右后高压。
高 低 等压线
大气的水平运动—风
1. 气压梯度：单位距离间的气压差。（等压线越密集，气压梯度越大）
2. 水平气压梯度力：促使大气由高压区流向低压区的力。
方向：垂直于等压线，由高压指向低压。
理想状态的风：只受水平气压梯度力，风向与等压线垂直。
与风向的关系：影响风向和风速。
3. 地转偏向力：导致物体水平运动方向发生偏转的力。（N：右偏 S：
左偏 赤道：不偏）
高空的风：受水平气压梯度力和地转偏向力，风向与等压线平行。
北半球高空
与风向的关系：只改变风向，不改变风速。（与风向垂直）
4. 摩擦力：地面和空气之间以及运动状况不同的空气层之间相互作用
而产生的阻力。 形成风的直接原因
1010 1008 1006 水平气压梯度力 风向
500 498 496 水平气压梯度力 风向 地转偏向力 近地面的风：受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力，风向与等压
线斜交。
北半球近地面
与风向的关系：与风向相反，对风有阻碍作用，可减小风速。
拓展
1. 风向的判断：
第一步：画水平气压梯度力：画出过该点且垂直于于等压线
的由高压指向低压的虚线箭头。
第二步：画风向。
○1定南北半球：南左北右；
○2画偏转：近地面偏转30-45度，与等压线斜交；高空偏转90度，最终与等压线平行。
2. 风力的判读：同一等压线图上，等压线越密集，水平气压梯
度力越大，风力越大。
1010 1008 1006 水平气压梯度力 风向 地转偏向力 摩擦力
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考点11 大气的水平运动
考点热度 ★★★☆☆
1．影响风的三种力
方向 大小 对风的影响
风速 风向
水平气压梯度力 始终与等压线垂直，由高压指向低压 等压线越密集，
水平气压梯度力越大 水平气压梯度力越大，风速越大 垂直于等压线，由高压指向低压
地转
偏向力 始终
与风向垂直 大小随纬度增加而增加，赤道上为零 不影响
风速的大小 北半球向右偏，南半球向左偏，赤道上不偏转
摩擦力 始终与
风向相反 大小与下垫面性质有关。下垫面越粗糙，起伏越大，摩擦力越大，反之越小 使风速减小 与其他两力共同作用，使风向斜穿等压线
2．风的受力状况与风向
高空风 近地面风
图示
（北半球）
受力 F1（水平气压梯度力）和
F2（地转偏向力）共同影响 F1（水平气压梯度力）、F2（地转偏向力）和F3（摩擦力）共同影响
风向 与等压线平行 与等压线成一夹角
考向一 等压线图上风向的判读
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1．等压线图上任一地点风向的画法
第一步：在等压线图中，按要求画出过该点且垂直于等压线的虚线箭头（由高压指向低压，但并非一定指向低压中心），表示水平气压梯度力的方向。
第二步：确定南、北半球后，面向水平气压梯度力方向向右（北半球）或向左（南半球）偏转30°—45°角，画出实线箭头，即为经过该点的风向。如下图所示（北半球）。
2．如何根据风向判断气压高低和南北半球
（1）根据风的来向为高压一侧可知：图中南侧为高压，北侧为低压。
（2）根据水平气压梯度力垂直于等压线且由高压指向低压可绘出水平气压梯度力F水。
（3）从图中可知风向比F水偏右，可知该地位于北半球。并在风向的右侧绘出地转偏向力F地，并且垂直于风向。
（4）根据摩擦力方向始终与风向相反，绘出摩擦力F摩。
下图示意某区域2016年某月29日08时海平面气压形势。图示天气系统正以75千米/小时的速度东移，据此完成1—2题。
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1．图示M地29日08时的风向为
